JP2005083429A

JP2005083429A - シールチェーン

Info

Publication number: JP2005083429A
Application number: JP2003314323A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujiwara; 誠藤原
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: JP4219237B2

Abstract

【課題】軸方向の追従性が高く、しかも耐摩耗性にも優れているシール機構を有するシールチェーンを提供することにある。
【解決手段】２個のブシュ２０の両端部を突出させて一対の内プレート３０に圧入してなる内リンクと、隣接した２つの内リンクのブシュ内にそれぞれ遊嵌された２本のピン４０の両端部を一対の外プレート５０に圧入してなる外リンクと、内プレートと外プレートの対向面の間に配置されたシール機構６０とを有するシールチェーンにおいて、シール機構は、内プレート対向面に当接する第１のリップ部位とブシュ外周面に当接する第２のリップ部位とを有する弾性リップ部材と、外プレート対向面と弾性リップ部材との間に配置され、第１のリップ部位及び第２のリップ部位のそれぞれを内プレート対向面及びブシュ外周面に対して付勢する弾性リング部材とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピンの外周面とブシュの内周面との間に封入された潤滑油（例えば、グリース）が外部へ漏れ出すのを防止するとともに、ピンの外周面とブシュの内周面との間に外部から異物が侵入するのを防止するために、内プレートと外プレートの対向面間に、シール機構を有するシールチェーンに関するものである。

シールチェーンは、一般的に、塵芥雰囲気中の伝動に使用され、内プレートと外プレートの隙間にシール機構を有し、ピン・ブシュ間に封入した潤滑剤（グリース等）の飛散防止と外部からの異物の侵入を防止している。このシール機構には、従来より様々なものが提案されている。例えば、図５に示すように、内プレート６よりブシュ７の端部を突出させ、この突出部７ａを囲むようにかつ内プレート６と外プレート８との間に挾持されるようにシール部材３を配設したものが知られている。このシール部材３は、その自然状態で少なくとも内径方向に垂下する幅広の第１のリップ部３ａ、これと同幅で反対方向に延びる第２のリップ部３ｂ及びこれら第１及び第２のリップ部３ａ、３ｂから左右横方向に延びる幅狭の第３及び第４のリップ部３ｃ、３ｄを有しており、全体で断面Ｘ字状に形成されている。そしてリップ部３ａを、前記ブシュ突出部７ａ先端と前記外プレート８との間に配置した後、外プレート８と内プレート６とを、互に接近する方向に移動させることにより、シール部材３と外プレート８との接触に基づき、シール部材３が前記第１のリップ部３ａを支点として捩られ、該第１のリップ部３ａがブシュ突出部７ａの先端外周面と外プレート８とに接触するようにして、第３のリップ部３ｃが外プレート８に当接し、第４のリップ部３ｄがブシュ突出部７ａ及び内プレート６に、かつ第２のリップ部７ｂが内プレート６に当接して、シール部材３が全体として内プレート６と外プレート８との間をシールする断面Ｘ字状シール部材を用いたシール機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特公平６−４８０３８号公報

また、別のシール機構としては、図６に示すように、内プレート６と外プレート８と、内プレート６の孔部６ａに端部を圧入固着されたブシュ７に挿嵌され、かつ外プレート８の孔部８ａに同様に端部を圧入固着されたピン２によって関節連結され、内外プレートの相対回転によってブシュ７とピン２とが摺動回転する履帯連結部において、外プレート８の内側に周壁９ａと奥壁９ｂとからなる環状のカウンタボア９を形成し、該カウンタボア９にスラスト受け１０と端面シール組立体Ｓとを嵌着するものであって、この端面シール組立体が、円筒部１１ａとフランジ部１１ｂとを有する断面略Ｌ字状の金属材からなる支持リング１１と、該支持リング１１に接合保持されたウレタン系ゴム材からなる断面略平行四辺形のシールリング１２と、このシールリング１２のリップ部１２ａをブシュ端面７ａに当接してシール面を形成した上、該シールリング１２の外側斜面１２ｂに背圧を付与する断面円形状の本体１３ａ及び該本体１３ａから外方へ延在して形成された突起片部１３ｂを備えた弾力のあるゴム材からなる負荷リング１３とから構成されるシール機構も知られている（例えば、特許文献２参照）。
実用新案登録第２６０６６９６号公報

ところが、上述した断面Ｘ字状シール部材を用いたシール機構においては、シール部材が一体物であるため、軸方向の追従性を向上させるためには、シール部材の硬度を下げなければならず、硬度を下げると耐摩耗性が低下し、反対に耐摩耗性を向上させると、硬度が高くなり、軸方向の追従性が低下し、十分なシール性能が発揮されないという、シール部材の耐摩耗性とシール性能との間にトレードオフの関係があるという課題が生じていた。また、このシール機構においては、シール面が、内外プレートの表面であるため、シール性能を向上させるためには、内外プレートの対向面の面粗度を高精度に仕上げる必要があり、製造コスト上昇の原因になっていた。

また、シールリングと負荷リングからなる複合シール部材を用いたシール機構においては、外プレートの内壁面にカウンタボアを形成するために追加工する必要があり、コストアップの原因になっていた。また、チェーンにピッチ伸びが生じた場合、ブシュ端面とシール部材との接触位置が変化し、ブシュ端面にリング状の摩耗溝が生じていると十分なシール効果が発揮できないという課題があった。さらに、スラスト受けとブシュの接触面積が小さく、耐スラスト強度が低いという課題も指摘されていた。

そこで、本発明の目的は、軸方向の追従性が高く、しかも耐摩耗性にも優れているシール機構を有するシールチェーンを提供することにある。また、本発明の更なる目的は、内外プレートの対向面の表面仕上げ加工において、高い仕上げ精度を必要とせずに高いシール特性が得られるシールチェーンを提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係るシールチェーンは、２個のブシュの両端部を突出させて一対の内プレートに圧入してなる内リンクと、隣接した前後２つの内リンクの前記ブシュ内にそれぞれ遊嵌された２本のピンの両端部を一対の外プレートに圧入してなる外リンクと、前記内プレートと前記外プレートの対向面の間に配置されたシール機構とを有するシールチェーンにおいて、前記シール機構は、前記内プレート対向面に当接する第１のリップ部位と前記ブシュ外周面に当接する第２のリップ部位とを有する弾性リップ部材と、前記外プレート対向面と前記弾性リップ部材との間に配置され、前記第１のリップ部位及び前記第２のリップ部位のそれぞれを前記内プレート対向面及び前記ブシュ外周面に対して付勢する弾性リング部材とを有している。

また、請求項２に係るシールチェーンは、請求項１に記載のシールチェーンの構成に加えて、弾性リップ部材と弾性リング部材との間に、剛性材料で形成された中間保持リングを装着している。

さらに、請求項３に係るシールチェーンは、請求項１又は請求項２に記載のシールチェーンの構成に加えて、弾性リング部材と外プレート対向面との間に、剛性材料で形成された固定端保持リングを装着している。

さらに、請求項４に係るシールチェーンは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシールチェーンの構成に加えて、弾性リップ部材と内プレート対向面及びブシュ外周面との間に、剛性材料で形成された剛体シール部材を挟持している。

さらに、請求項５に係るシールチェーンは、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシールチェーンの構成に加えて、外プレート対向面上に弾性リング部材に隣接させて、ブシュ端部の突出長さより僅かに短い高さを有する剛性材料で形成された剛体シール受け部材を固着している。

本発明は、上述した構成を備えているため、以下のような本発明に特有の効果を奏する。

請求項１に係るシールチェーンによれば、内プレート対向面に当接する第１のリップ部位とブシュ外周面に当接する第２のリップ部位とを有する弾性リップ部材と、外プレート対向面と弾性リップ部材との間に配置され、第１のリップ部位及び第２のリップ部位のそれぞれを内プレート対向面及びブシュ外周面に対して付勢する弾性リング部材とを有するシール機構を、内プレートと外プレートとの対向面の間に配置したため、内プレートと外プレートとの間に生じる軸方向及び径方向の変位量を弾性リング部材によって吸収し、軸方向及び径方向の変位に影響されることなく、弾性リップ部材の第１及び第２のリップ部位がそれぞれ内プレート対向面及びブシュ外周面に適切な弾性力で当接し、高いシール効果が得られる。

さらに、内プレートと外プレートとの間に生じる軸方向及び径方向の変位量を一旦、弾性リング部材が吸収するため、弾性リップ部材に過大な押し付け力が発生することがなく、弾性リップ部材の長寿命化が図られる。しかも、ブシュ両端の突出端面全面が外リンクプレートに摺接し、スラスト方向、すなわちピンの軸方向の動きを受けるため、耐スラスト強度が高くなる。

請求項２に係るシールチェーンによれば、請求項１に記載のシールチェーンの構成に加えて、弾性リップ部材と弾性リング部材との間に、剛性材料で形成された中間保持リングを装着しているため、弾性リング部材による付勢力が弾性リップ部材全体に均一に加わり、第１及び第２のリップ部材のそれぞれが内プレート対向面及びブシュ外周面により適切な弾性力で当接し、より高いシール効果が得られる。

請求項３に係るシールチェーンによれば、請求項１又は請求項２に記載のシールチェーンの構成に加えて、弾性リング部材と外プレート対向面との間に、剛性材料で形成された固定端保持リングを装着しているため、弾性リング部材が外プレートに確実に支持され、長期に亘り安定したシール効果が得られる。

請求項４に係るシールチェーンによれば、請求項１乃至請求項３に記載のいずれかに記載のシールチェーンの構成に加えて、弾性リップ部材と内プレート対向面及びブシュ外周面との間に、剛性材料で形成された剛体シール部材を挟持しているため、内プレートの対向面及びブシュの外周面の面粗度を高くする必要がなくなり、チェーンの製造コストを削減することができる。

請求項５に係るシールチェーンは、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシールチェーンの構成に加えて、外プレート対向面上に弾性リング部材に隣接させて、ブシュ端部の突出長さより僅かに短い高さを有する剛性材料で形成された剛体シール受け部材を固着しているため、シール機構に粉塵等の異物が進入することを抑制することができ、弾性リング部材及び弾性リップ部材の損傷を防ぎ、長期に亘って高いシール効果を維持することが可能になる。

本発明の好ましい実施の形態である実施例１について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、シールチェーンの全体構造を説明するために一部を切断して示した斜視図である。図２は、図１に示したシールチェーンをピンの中心を通る面で切断した断面図である。図３は、図２に示したシールチェーンの特徴部分であるシール機構の拡大断面図である。

実施例１のシールチェーンは、図１の斜視図及び図２の断面図に示すようにチェーンの長手方向と直交する方向に離間する一対の内プレート３０と、この内プレート３０に両端部を突出させて圧入した中空円筒状のブシュ２０とからなる内リンクと、前記一対の内プレート３０の外側でチェーンの長手方向と直交する方向に離間する一対の外プレート５０と、前記ブシュ２０内に遊嵌され、前記一対の外プレート５０に圧入したピン４０とからなる外リンクとが互いに連結されて、一つのチェーンを構成している。ピン４０の内部には中心軸に沿って、有底の潤滑剤封入孔４２が穿設されており、ニップル４４から潤滑剤封入孔４２内に潤滑剤（グリース等）を供給可能になっている。さらに、潤滑剤封入孔４２に封入された潤滑剤（グリース等）は、ピン４０に半径方向に穿孔された潤滑剤補給孔４３を通って、ブシュ２０の内面に形成された油溜まり部２４に供給される。そして、この油溜まり部２４に供給された潤滑剤（グリース等）が、ブシュ２０とピン４０との摺接面に供給されチェーンの円滑な屈曲運動を可能にしている。

また、内プレート２０と外プレート５０との対向面の間には、シール機構６０が配置されて、ブシュ２０とピン４０との摺接面に供給された潤滑剤（グリース等）の漏出を防止すると共に、外部からの異物の侵入を阻止している。このシール機構６０について、図３に基づき詳述する。シール機構６０は、内プレート対向面３２に当接する第１のリップ部位６２ａとブシュ外周面２４に当接する第２のリップ部位６２ｂとを有する弾性リップ部材６２と、外プレート対向面５２と弾性リップ部材６２との間に配置され、第１のリップ部位６２ａ及び第２のリップ部位６２ｂのそれぞれを内プレート対向面３２及びブシュ外周面２４に対して付勢する弾性リング部材６１とを有している。

さらに、本実施例の場合、弾性リップ部材６２と弾性リング部材６１との間に金属等の剛性材料で形成された断面Ｌ字形状の中間保持リング６６が挟持されている。この中間保持リング６６は、弾性リップ部材６２及び弾性リング部材６１の型くずれを防止すると共に、弾性リング部材による付勢力を弾性リップ部材全体に均一に加えるという機能を果たしている。しかしながら、例えば、弾性リップ部材と弾性リング部材を二色射出成形を用いて一体に形成することにより、中間保持リング６６を省くことも可能である。

また、外プレート対向面５２上に弾性リング部材６１に隣接させて、ブシュ端部の突出長さより僅かに短い高さを有する剛性材料で形成された剛体シール受け部材６３が固着されている。この剛体シール受け部材６３は、外プレート５０と協働して、弾性リング部材６１の一端を保持すると共に、シール機構に粉塵等の異物が進入することを抑制する機能を有している。この剛体シール受け部材６３により、異物が弾性リング部材及び弾性リップ部材に直撃して、これらの部材を破損させることが抑制される。

さらに、弾性リング部材６１と外プレート対向面５２との間に、剛性材料で形成された固定端保持リング６７を装着することにより、弾性リング部材６１を外プレート５０に確実に支持している。また、固定端保持リング６７と外プレート５０との間に、液体パッキングやニトリルゴム等で構成されたＯリング等からなるシール材６８を挿入することにより、シール特性を一層向上させている。これらの部材は、要求されるシール特性や、使用される環境等に応じて適宜選択することが可能である。

なお、弾性リング部材６１及び弾性リップ部材６２に用いる材質としては、シール部材としての弾性力と耐摩耗性、耐油性を備えたものであれば特に限定されるものではない。しかしながら、弾性リング部材６１は、軸方向及び径方向の変位量を吸収するものであるため、弾性リップ部材６２に比較して、硬度が低い材料が用いられる。本実施例においては、弾性リング部材６１の材料としてニトリルゴム（ＮＢＲ）を用い、弾性リップ部材６２の材料としてエーテル系のウレタンゴム（ポリウレタン）を用いた。これらの材料は、耐摩耗性及び耐油性に優れており、シール部材として特に優れている。弾性リング部材６１の材料としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）の他にも、クロロプレンゴムを用いることもできる。また、フッ素ゴム（６フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン共重合体）は、耐摩耗性、耐油性、耐熱性等の点で特に優れた材料であるが、高価な材料であるため、利用用途に応じて費用対効果を勘案して利用することができる。

次に、本発明の別の実施の形態である実施例２について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係るシールチェーンの特徴部分であるシール機構の拡大断面図である。

この実施例におけるシール機構は、実施例１のシール機構の構成に加えて、弾性リップ部材６２と内プレート対向面３２及びブシュ外周面２４との間に、剛性材料で形成された剛体シール部材６５を挟持している。そのため、内プレート３０の対向面３２及びブシュ２０の外周面２４の面粗度を高くする必要がなくなり、チェーンの製造コストを削減することができる。その他の構成については、実施例１と同じであるので、同じ参照符号を付すとともに、説明については割愛する。

なお、上記本発明の実施の形態に係るシールチェーンは、ピンの内部に潤滑剤（グリース等）を供給する機構を有する、例えば、バレットエレベータ等に用いる大型のシールチェーンとして説明したが、ピンの内部にグリース供給機構を有していない、例えば、オートバイ等に用いる小型のシールチェーンにも適用できるものである。

本発明の実施例１のシールチェーンの構造を説明する斜視図である。図１に示したシールチェーンの断面図である。図２に示したシールチェーンの要部を拡大した断面図である。本発明の実施例２のシールチェーンの要部を拡大した断面図である。従来のシールチェーンのシール構造を示す図である。従来のシールチェーンの別のシール構造を示す図である。

符号の説明

２０・・・ブシュ
３０・・・内プレート
３２・・・内プレート対向面
４０・・・ピン
５０・・・外プレート
５２・・・外プレート対向面
６０・・・シール機構
６１・・・弾性リング部材
６２・・・弾性リップ部材
６２ａ・・・第１のリップ部位
６２ｂ・・・第２のリップ部位
６３・・・剛体シール受け部材
６５・・・剛体シール部材
６６・・・中間保持リング
６７・・・固定端保持リング
６８・・・シール材

Claims

２個のブシュの両端部を突出させて一対の内プレートに圧入してなる内リンクと、
隣接した前後２つの内リンクの前記ブシュ内にそれぞれ遊嵌された２本のピンの両端部を一対の外プレートに圧入してなる外リンクと、
前記内プレートと前記外プレートの対向面の間に配置されたシール機構とを有するシールチェーンにおいて、
前記シール機構は、前記内プレート対向面に当接する第１のリップ部位と前記ブシュ外周面に当接する第２のリップ部位とを有する弾性リップ部材と、
前記外プレート対向面と前記弾性リップ部材との間に配置され、前記第１のリップ部位及び前記第２のリップ部位のそれぞれを前記内プレート対向面及び前記ブシュ外周面に対して付勢する弾性リング部材とを有することを特徴とするシールチェーン。
前記弾性リップ部材と前記弾性リング部材との間に、剛性材料で形成された中間保持リングを装着したことを特徴とする請求項１記載のシールチェーン。
前記弾性リング部材と前記外プレート対向面との間に、剛性材料で形成された固定端保持リングを装着したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシールチェーン。
前記弾性リップ部材と前記内プレート対向面及び前記ブシュ外周面との間に、剛性材料で形成された剛体シール部材を挟持したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のシールチェーン。
前記外プレート対向面上に前記弾性リング部材に隣接させて、前記ブシュ端部の突出長さより僅かに短い高さを有する剛性材料で形成された剛体シール受け部材を固着したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシールチェーン。